(57)【要約】【課題】より多くの光を表示装置の外部へ出射し、駆動時の消費電力を低くする多色発光表示装置を提供することにある。【解決手段】基板と、該基板上に設けられる下部反射電極と、該下部反射電極上に設けられ層の数がｎである電極層と、該下部反射電極と該電極層との間、及び該電極層と該電極層との間に設けられすくなくとも発光層を含む有機化合物層と、から構成され、該有機化合物層のうち少なくとも該下部反射電極上に設けられる有機化合物層に含まれる発光層が少なくとも燐光発光材料を有することを特徴とする、多色発光表示装置。【選択図】図１
2010033985.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
該基板上に設けられる下部反射電極と、
該下部反射電極上に設けられ層の数がｎである電極層と、
該下部反射電極と該電極層との間、及び該電極層と該電極層との間に設けられ少なくとも発光層を含む有機化合物層と、から構成され、
該有機化合物層のうち少なくとも光取り出し部から最も離れた位置に設けられる有機化合物層に含まれる発光層が燐光発光材料を有することを特徴とする、多色発光表示装置。
【請求項２】
前記有機化合物層のうち全ての有機化合物層に含まれる発光層が燐光発光材料を有することを特徴とする、請求項１に記載の多色発光表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機化合物からなる有機発光素子を利用した多色発光表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、有機ＥＬ素子（有機発光素子、有機エレクトロルミネッセンス素子）について盛んに研究開発がなされている。最近では、表示装置の共通の区域から各色を発光できるように、有機ＥＬ素子を縦方向に複数積層して配列されている高解像度多色発光表示装置の研究開発が進められている。
【０００３】
特許文献１では、縦方向に有機ＥＬ素子を複数積層して、各有機ＥＬ素子から各々の光を発光させるために、それぞれの有機ＥＬ素子に個別のバイアス電圧を入力できるように構成されている、多色発光表示装置が開示されている。
【０００４】
【特許文献１】特表平１０−５０３８７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、有機ＥＬ素子を縦方向に複数積層させて構成する場合、素子から発せられる発光は、有機ＥＬ素子の積層位置によっては、表示装置の外部へと出射するまでに他の有機ＥＬ素子を通過する必要がある。ここで素子から発せられる発光が、他の有機ＥＬ素子を通過する場合、通過する有機ＥＬ素子を構成する有機化合物や電極等の特性により、発光の一部が吸収され損失するという現象が起こる。
【０００６】
このため、有機ＥＬ素子を縦方向に複数積層させて構成されてなる多色発光表示装置は、光の取り出し部分から離れていると離れている分だけ光の取り出し部分への光の取り出し効率が低くなると共に、駆動時の消費電力が高くなるという課題があった。
【０００７】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、より多くの光を表示装置の外部へ出射し、駆動時の消費電力を低くする多色発光表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の多色発光表示装置は、基板と、
該基板上に設けられる下部反射電極と、
該下部反射電極上に設けられ層の数がｎである電極層と、
該下部反射電極と該電極層との間、及び該電極層と該電極層との間に設けられ少なくとも発光層を含む有機化合物層と、から構成され、
該有機化合物層のうち少なくとも光取り出し部から最も離れた位置に設けられる有機化合物層に含まれる発光層が燐光発光材料を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、より多くの光を表示装置の外部へ出射し、駆動時の消費電力を低くする多色発光表示装置を提供することができる。即ち、本発明の多色発光表示装置は、縦方向に電極層間に設けられる有機化合物層の中で、最も発光の取り出し効率が低い有機化合物層に含まれる発光層の構成材料に、比較的高い発光効率を示す燐光発光材料が含まれている。このため、駆動時の消費電力が低い多色発光表示装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明の多色発光表示装置は、基板と、下部反射電極と、電極層と、有機化合物層と、から構成される。本発明の多色発光表示装置において、下部反射電極は、基板上に設けられる部材である。本発明の多色発光表示装置において、電極層は、下部反射電極上に設けられる薄膜状の導電性部材であり、層の数はｎ層である。本発明の多色発光表示装置において、有機化合物層は、少なくとも発光層を含むものであって、下部反射電極と電極層との間、及び電極層と電極層との間に設けられる部材であり、少なくとも発光層を含むものである。
【００１１】
ここで、表示装置に印加する電圧等を考慮すると、本発明の多色発光表示装置において、電極層の数であるｎは、好ましくは、２〜５の自然数である。但し、各電極間で個別に電圧を印加する駆動方式の場合は、表示装置への印加電圧の制約がなくなるため、電極層の数の制限はない。
【００１２】
例えば、ｎの値が３である場合は、本発明の多色発光表示装置は、基板と、下部反射電極と、第１有機化合物層と、第１電極層と、第２有機化合物層と、第２電極層と、第３有機化合物層と、第３電極層と、から構成される。ここで下部反射電極は、基板上に設けられる部材である。第１有機化合物層は、下部反射電極上に設けられる部材であり、所定の色を発する第１発光層を含むものである。第１電極層は、第１有機化合物層上に設けられる部材である。第２有機化合物層とは、第１電極層上に設けられる部材であり、所定の色を発する第２発光層を含むものである。第２電極層とは、第２有機化合物層上に設けられる部材である。第３有機化合物層とは、第２電極層上に設けられる部材であり、所定の色を発する第３発光層を含むものである。第３電極層とは、第３有機化合物層上に設けられる部材である。
【００１３】
以下、図面を参照しながら、本発明の多色発光表示装置について詳細に説明する。図１は、本発明の多色発光表示装置における一実施形態を示す概略断面図である。尚、図１の多色発光表示装置１は、有機化合物層が３層積層されている多色発光表示装置であるが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００１４】
図１の多色発光表示装置１は、基板２上に、下部電極１０、第１有機化合物層１１０、第１電極層１１、第２有機化合物層１２０、第２電極層１２、第３有機化合物層１３０及び第３電極層１３がこの順に設けられている。尚、以下の説明において、下部電極１０、第１有機化合物層１１０、第１電極層１１、第２有機化合物層１２０、第２電極層１２、第３有機化合物層１３０及び第３電極層１３がこの順に設けられている領域を画素という場合がある。
【００１５】
図１の多色発光表示装置１において、基板２は、基材３と、ＴＦＴ駆動回路４と、平坦化膜５と、コンタクトホール６と、からなる部材である。ここでＴＦＴ駆動回路４は、基材３上に所望のパターンで設けられている。平坦化膜５は、ＴＦＴ駆動回路４を設けることにより生じた凹凸部分を埋めて基板２を平坦化するための薄膜である。コンタクトホール６は、ＴＦＴ駆動回路４と下部電極１０とを電気接続するものである。
【００１６】
図１の多色発光表示装置１において、下部電極１０は、下部反射電極１０ａと、透明導電膜１０ｂと、をこの順で積層されてなる積層体である。
【００１７】
図１の多色発光表示装置１において、第１有機化合物層１１０は、第１ホール注入・輸送層１１１、第１発光層１１２、第１電子輸送層１１３及び第１電子注入層１１４をこの順で積層してなる積層体である。ただし、第１有機化合物層１１０は、発光層（第１発光層１１２）を有していればその層構成は図１の態様に限定されるものではない。
【００１８】
図１の多色発光表示装置１において、第２有機化合物層１２０は、第２ホール注入・輸送層１２１、第２発光層１２２、第２電子輸送層１２３及び第２電子注入層１２４をこの順で積層してなる積層体である。ただし、第２有機化合物層１２０は、発光層（第２発光層１２２）を有していればその層構成は図１の態様に限定されるものではない。
【００１９】
図１の多色発光表示装置１において、第３有機化合物層１３０は、第３ホール注入・輸送層１３１、第３発光層１３２、第３電子輸送層１３３及び第３電子注入層１３４をこの順で積層してなる積層体である。ただし、第３有機化合物層１３０は、発光層（第３発光層１３２）を有していればその層構成は図１の態様に限定されるものではない。
【００２０】
また図１の多色発光表示装置１において、各画素は、画素分離膜１４によって分割されている。
【００２１】
図１の多色発光表示装置１は、アクティブマトリックス駆動の表示装置である。ただし、本発明の多色発光表示装置においてその駆動方式は、特に制限はなく、ＴＦＴ駆動回路が不要なパッシブマトリックス方式であってもよい。
【００２２】
図１の多色発光表示装置は、下部電極１０を陽極として、第３電極層１３を陰極として電流を通電する。すると、陽極から注入されるホールと陰極から注入される電子とが、各有機化合物層に含まれる発光層（１１２，１２２，１３２）において再結合し、各発光層に含まれる発光材料に応じた発色の光を放出する。
【００２３】
尚、図１の多色発光表示装置１は、下部反射電極１０ａが陽極に相当する場合があるが、これに限定されない。例えば、透明導電膜１０ｂを、コンタクトホール６を介してＴＦＴ駆動回路４と電気接続し、下部反射電極１０ａを、光を反射する機能のみを有する層とすることも可能である。
【００２４】
各発光層（１１２，１２２，１３２）のから生じた発光を装置外部へ取り出す光取り出し部は、基板２側でもよいし、第３電極層１３側でもよい。ところで、アクティブマトリックス駆動の表示装置を考える場合、開口率の確保という観点から、第３電極層１３側から光を取り出す、いわゆるトップエミッション構成の表示装置が有利である。
【００２５】
ここで図１の多色発光表示装置１はトップエミッション構成である。ただし第３電極層１３を反射電極とし、下部電極１０を透明電極として基板２側から光を取り出す、ボトムエミッション構成としても本発明を実施することは可能である。
【００２６】
図１の多色発光表示装置１において、下部反射電極１０ａ以外の電極層（透明導電膜１０ｂ、第１電極層１１、第２電極層１２、第３電極層１３）は、好ましくは、透明である。下部反射電極１０ａ以外の電極層が透明であれば、各有機化合物層に含まれる発光層（１１２，１２２，１３２）から発せられる光を、多色発光表示装置の外部へ効率よく放出することができる。
【００２７】
また、有機化合物層と有機化合物層との間にある電極層（以下、中間電極層という場合がある。）、例えば、図１に示される第１電極層１１及び第２電極層１２は、１層で構成されてもよいし、複数の層で構成されていてもよい。中間電極層が１層で構成される場合、その中間電極層は上下に隣接する有機化合物層の共通電極となる。一方、中間電極層が複数の層で構成される場合は、例えば、導電性膜／絶縁性膜／導電性膜といったように多層構成とし、各有機化合物層を個別に駆動できるようにしてもよい。このとき、各発光層（例えば、図１に示される１１２，１２２，１３２）にそれぞれ異なる発光色を示す発光材料を使用すると、それら発光の加法混色により、様々な色を表現することができる。特に、有機化合物層を３層設けて各有機化合物層に含まれる合計３層の発光層に、それぞれ赤色、緑色及び青色を発する発光材料を含ませることで、フルカラー表示が可能となる。  尚、本発明の多色発光表示装置において、発光色の数は、特に制限はない。有機化合物層がｎ層設けられている多色発光表示装置の場合では、各有機化合物層に含まれる発光層にそれぞれ異なる発光色を示す発光材料を含ませてもよいし、同じ発色を示す発光材料を複数の発光層に含ませてもよい。
【００２８】
本発明の多色発光表示装置は、複数存在する有機化合物層のうち少なくとも光取り出し部から最も離れた有機化合物層に含まれる発光層が燐光発光材料を有することを特徴とする。トップエミッション型である図１に示される多色発光表示装置１においては、光取り出し部から最も離れた有機化合物層とは、第３電極層１３から最も離れた位置にある第１有機化合物層１１０である。
【００２９】
ところで光取り出し部から最も離れた有機化合物層では、当該有機化合物層に含まれる発光層から光取り出し部までの距離が、他の有機化合物層と比べて最も長い。このため光取り出し部から最も離れた有機化合物層において、この有機化合物層に含まれる発光層から発せられる光は、装置内部における吸収損失が最も大きくなる。このため、光取り出し効率はこの有機化合物層で最も低くなる。
【００３０】
一方、燐光発光材料は、広く一般に用いられる蛍光材料に比べて最大で４倍程度の発光効率が期待できる高効率な発光材料である。このため、吸収損失が最も大きく光の取り出し効率が最も低い有機化合物層に含まれる発光層が燐光発光材料を有することにより、汎用的に用いられる蛍光材料と比べて、より多くの光を表示装置の外部へと放出させることが可能となる。このため表示装置の駆動消費電力を低減することができる。
【００３１】
尚、このような表示装置内部における吸収損失は、光取り出し部より最も離れた位置にある有機化合物層に含まれる発光層からの発光が最も顕著である。しかしその他の有機化合物層に含まれる発光層からの発光も、少なからず装置内で吸収されてしまう。
【００３２】
このため本発明の多色発光型表示装置において、好ましくは、光取り出し部より最も離れた位置にある有機化合物層以外の有機化合物層のうちのいずれかに含まれる発光層にも燐光発光材料を有する。こうすることで表示装置の駆動消費電力がより一層低減できる。
【００３３】
特に好ましくは、多色発光表示装置を構成する全ての有機化合物層に含まれる発光層がそれぞれ燐光発光材料を有する。こうすることで駆動消費電力を最も効果的に引き下げることが可能となる。
【００３４】
次に、本発明の多色発光表示装置のように、発光層から発する光が装置内部で吸収され損失する仕組みについて以下に説明する。図２は、積層型の多色発光表示装置の構成部材である中間電極層であるＩＴＯ透明導電膜（膜厚１００ｎｍ）の吸収スペクトルを示す図である。尚、図２の吸収スペクトルは、下記表１に示す光学定数を用いて計算した理論値を示すものである。
【００３５】
【表１】
2010033985.tif 000003
【００３６】
図２より、ＩＴＯ透明導電膜を通過する光の吸収量は、波長により異なり、波長が短い光ほど吸収されやすい。例えば、通過する光の波長が４５０ｎｍである場合、通過する光のうち約１０％がＩＴＯ透明導電膜内に吸収され、吸収損失が発生する。
【００３７】
次に、各有機化合物層から発せられた光の損失量を見積もる。具体例として、図１の多色発光表示装置について光の損失量を見積もる。尚、見積もる際には、各層の膜厚が表２に示されるものとする。
【００３８】
【表２】
2010033985.tif 000004
【００３９】
また、図１の多色発光表示装置において、第１有機化合物層１１０に含まれる第１発光層１１２は赤色を発するものとする。一方、第２有機化合物層１２０に含まれる第２発光層１２２は緑色を発し、第３有機化合物層に含まれる第３発光層１３２は青色を、それぞれ発するものとする。また、図１の多色発光表示装置において、第１電極層１１、第２電極層１２及び第３電極層１３は、ＩＴＯで構成されている。他方、表２に示されていないが、下部反射電極１０ａは、膜厚１００ｎｍの銀合金（ＡｇＰｄＣｕ）からなる薄膜であり、透明導電膜１０ｂは、膜厚１００ｎｍのＩＴＯからなる薄膜である。ここで各層の吸収スペクトルを計算するに当たり下記表３に示される光学定数を使用する。
【００４０】
【表３】
2010033985.tif 000005
【００４１】
図３は、第１発光層１１２、第２発光層１２２及び第３発光層１３２からそれぞれ生じた光が、表示装置の外部へ放出するまでに生じた吸収損失を波長ごとに計算した結果を示すグラフである。
【００４２】
図３より、表示装置の内部では、どの発光層から生じた光であっても一定の吸収損失が認められ、その吸収損失の量は、発光層によって異なる。特に、表示装置の光取り出し部（第３電極層１３）から最も離れた、第１発光層１１２からの発光の吸収損失が最も大きい。これは、第１発光層１１２で生じた光は、その他の発光層に比べて、表示装置の光取り出し部へ到達するまでに、より多くの層を通過する必要があるためである。従って、積層型の多色発光表示装置において、駆動時の消費電力を低減させるためには、表示装置内部で光の吸収損失が生じたとしても、より多くの光を表示装置の外部へ放出させることが重要である。例えば、図１の多色発光表示装置では、特に、表示装置の光取り出し部より最も離れた位置にあり、光の取り出し効率が最も低い第１発光層１１２からの光をより多く放出させることが、表示装置の駆動消費電力の低減に最も効果的である。
【００４３】
ところで、本発明の多色発光表示装置において、異なる複数の発色を示す発光材料を使用する場合、発光色の順序については特に制限はない。ただし表示装置内での吸収損失を考慮し、合わせて表示装置内部での積層位置及び発光波長の関係を考慮すると、図３より、赤色の発光波長領域では、発光層の位置にあまり依存することなく吸収損失が少ないことがわかる。このため、光取り出し部より最も離れた位置にある有機化合物層に含まれる発光層を赤色発光層とすると、吸収損失の影響が軽減できるため、好ましい。一方、図３によれば、表示装置の内部では発光層の位置にあまり依存することなく短波長側の吸収損失がより顕著であることが示されている。このため、本発明の多色発光表示装置において、各発光層から複数種の色が放出される場合、光取り出し部から最も離れた位置に設けられる有機化合物層には赤色発光層を含ませるのが好ましい。一方、光取り出し部に近い位置に設けられる有機化合物層には青色発光層を含ませるのが好ましい。表示装置内部での吸収損失の影響を最も軽減できるためである。
【００４４】
他方、本発明の多色発光表示装置において、異なる複数の発色を示す発光材料を適用させる場合、光学干渉を利用して良好な発光特性を示す表示装置得るためには、発光層の発光部より反射電極までの光学距離を最適に設定する必要がある。このため、下部反射電極１０ａに近い発光層には、より波長が短い発色を示す発光材料を使用することが好ましい。特に、青色発色を示す発光材料を、下部反射電極１０ａの直上にある発光層に使用すると、表示装置の青色発光に関する発光特性（発光色、強度）を最適化できるため、特に好ましい。
【００４５】
以下、図１の多色発光表示装置の構成部材についてさらに具体的に説明する。
【００４６】
基板２に含まれる基材として、様々な基材が適用可能であり、金属、セラミックス、ガラス、石英等を使用することができる。また、プラスチックシート等のフレキシブルシート上にＴＦＴを形成して、フレキシブル表示装置とすることも可能である。
【００４７】
下部反射電極１０ａの構成材料として、透明導電膜１０ｂとの界面における反射率が少なくとも５０％以上、好ましくは、８０％以上になる材料であることが望ましい。上記のように材料を選択することで、下部反射電極１０ａと、下部反射電極１０ａ上に設けられる透明導電膜１０ｂとの界面を、多色発光表示装置における共振器構造を形成する一つの反射面とすることができる。また下部電極１０は、コンタクトホール６によりＴＦＴ駆動回路４と電気接続されている。
【００４８】
下部反射電極１０ａの構成材料は、主に金属材料である。ただし金属材料の中でも、透明導電膜１０ｂとの界面における反射率が少なくとも５０％以上は必要である。好ましくは、この反射率が８０％以上である。下部反射電極１０ａの構成材料となる金属材料は、特に限定されるものではないが、例えば、銀、アルミニウム、クロム等の金属材料が挙げられる。これらの金属材料を複数組み合わせた合金（銀合金、アルミニウム合金等）も使用することができる。
【００４９】
また、下部電極１０は、単一の層で構成されてもよいし、複数の層が積層されてなる積層体（例えば、下部反射電極１０ａと、透明導電膜１０ｂと、からなる２層型の積層電極層）であってもよい。尚、下部反射電極１０ａより第１ホール注入・輸送層１１１へ直接ホールを注入することが可能であれば、透明導電膜１０ｂを設けなくてもよい。
【００５０】
透明導電膜１１ｂの構成材料は、透明性と導電性とを有する酸化物である。具体的には、酸化インジウムと酸化錫とを組み合わせたもの（ＩＴＯ）や酸化インジウムと酸化亜鉛とを組み合わせたもの（ＩＺＯ）等が挙げられる。尚、ここでいう「透明」とは、可視光に対して８０％〜１００％の透過率を有していることを意味する。より具体的には、複素屈折率のκが０．０５以下、好ましくは、０．０１以下であることを意味する。ここで複素屈折率を示すκは、吸収の程度を示しており、このκが小さければ光の多重反射による減衰を抑えることができる。本発明の多色発光表示装置において、透明導電膜１０ｂの膜厚は、膜自体の屈折率や表示装置の発光色に依存するが、通常、１０ｎｍ〜２００ｎｍ、好ましくは、１０ｎｍ〜１００ｎｍと設定する。この範囲にすれば、消費電力の観点から、低電圧で装置を駆動することができる。
【００５１】
有機化合物層に含まれるホール注入・輸送層（１１１，１２１，１３１）、発光層（１１２，１２２，１３２）、電子輸送層（１１３，１２３，１３３）及び電子注入層（１１４，１２４，１３４）の構成材料である有機化合物は、特に限定されるものではない。それぞれ低分子化合物であっても、高分子化合物であってもよい。また低分子化合物と高分子化合物とを混合して使用してもよい。また、必要に応じてこれまで知られている材料を使用することができる。
【００５２】
以下にこれらの化合物例を挙げる。
【００５３】
ホール輸送性材料は、陽極（下部電極１０）からのホールの注入を容易にし、また注入されたホールを発光層に輸送するに優れたモビリティを有することが好ましい。また、必要に応じて陽極とホール輸送層の間にホール注入層を狭持しても良い。ホール注入輸送性能を有する低分子及び高分子系材料としては、トリアリールアミン誘導体、フェニレンジアミン誘導体、トリアゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、ピラゾリン誘導体、ピラゾロン誘導体等が挙げられる。さらに、オキサゾール誘導体、フルオレノン誘導体、ヒドラゾン誘導体、スチルベン誘導体、フタロシアニン誘導体、ポルフィリン誘導体、及びポリ（ビニルカルバゾール）、ポリ（シリレン）、ポリ（チオフェン）、その他導電性高分子が挙げられるが、もちろんこれらに限定されるものではない。以下に、具体例の一部を示す。
【００５４】
【化１】
2010033985.tif 000006
【００５５】
【化２】
2010033985.tif 000007
【００５６】
発光材料は、光の取り出し部分から最も遠い発光層（第１発光層１１２）では、燐光発光材料を採用しなければならない。一方、それ以外の発光層（第２発光層１２２、第３発光層１３２）では、燐光発光材料であってもよいし蛍光発光材料であってもよい。以下に具体例を示す。
【００５７】
【化３】
2010033985.tif 000008
【００５８】
電子輸送材料としては、陰極から注入された電子を発光層に輸送する電子注入輸送機能を有するものであれば任意に選ぶことができ、ホール輸送材料のキャリア移動度とのバランス等を考慮して選択される。電子注入輸送性能を有する材料としては、オキサジアゾール誘導体、オキサゾール誘導体、チアゾール誘導体、チアジアゾール誘導体、ピラジン誘導体、トリアゾール誘導体、トリアジン誘導体、ペリレン誘導体、キノリン誘導体等が挙げられる。さらに、キノキサリン誘導体、フルオレノン誘導体、アントロン誘導体、フェナントロリン誘導体、有機金属錯体等が挙げられるが、もちろんこれらに限定されるものではない。以下に、具体例を示す。
【００５９】
【化４】
2010033985.tif 000009
【００６０】
また、電子注入材料としては、上述した電子輸送性材料に、アルカリ金属やアルカリ土類金属、もしくはアルカリ金属やアルカリ土類金属の化合物を０．１％〜数十％含有させた材料が挙げられる。アルカリ金属やアルカリ土類金属、もしくはアルカリ金属やアルカリ土類金属の化合物を含有させることにより、電子注入性を付与することができる。尚、本発明の多色発光表示装置において、電子注入層は必要不可欠な層ではない。ただしこの後に透明な電極層（１１，１２，１３）を成膜・形成する際に有機化合物層が受けるダメージと、良好な電子注入性を確保することと、を考慮すると、１０ｎｍ〜１００ｎｍ程度の膜厚で電子注入層を設ける方が好ましい。
【００６１】
有機化合物層（１１０，１２０，１３０）は、一般的には、真空蒸着法、イオン化蒸着法、スパッタリング、プラズマ等による乾式法で成膜することができる。また適当な溶媒に溶解させて公知の塗布法（例えば、スピンコーティング、ディッピング、キャスト法、ＬＢ法、インクジェット法等）により薄膜を形成する湿式法も採用することができる。
【００６２】
特に塗布法で成膜する場合は、適当な結着樹脂と組み合わせて膜を形成することもできる。上記結着樹脂としては、広範囲な結着性樹脂より選択でき、例えば、ポリビニルカルバゾール樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアリレート樹脂等が挙げられる。さらに、ポリスチレン樹脂、ＡＢＳ樹脂、ポリブタジエン樹脂、ポリウレタン樹脂、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、ブチラール樹脂、ポリビニルアセタール樹脂等が挙げられる。さらに、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂、ジアリルフタレート樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、ポリスルホン樹脂、尿素樹脂等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。これら結着性樹脂は、ホモポリマーの状態で使用してもよいし共重合体ポリマーの状態で使用してもよい。またこれら結着性樹脂は、１種類を単独で使用してもよいし、２種類以上を混合して使用してもよい。さらに必要に応じて、公知の可塑剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤等の添加剤を併用してもよい。
【００６３】
第１電極層１１、第２電極層１２及び第３電極層１３の構成材料として、上述したＩＴＯ、ＩＺＯ等の透明性と導電性とを有する酸化物を使用することができる。第１電極層１１、第２電極層１２及び第３電極層１３の構成材料は、電子輸送層（１１３，１２３，１３３）及び電子注入層（１１４，１２４，１３４）の構成材料を考慮して、電子注入性が良好な組み合わせを適宜選択することが望ましい。また第１電極層１１、第２電極層１２及び第３電極層１３は、スパッタリングにより形成することができる。
【００６４】
尚、各電極層（１１，１２，１３）は一層で構成されてもよいし、複数の層からなる積層で構成されていてもよい。また、第１電極層１１、第２電極層１２及び第３電極層１３の一部又は全部を半透明金属膜にしたり、半透明金属と透明導電膜との積層膜にしたりすることも可能である。この場合、半透明金属膜により一部の発光が反射され、これら反射光による光学干渉効果を利用し、発光色の調整や、発光取り出し強度を強めることが可能になる。
【００６５】
画素分離膜１４は、画素と画素との間を絶縁する目的で設けられ、その構成材料として絶縁性の樹脂材料を使用することができる。特に、構成材料として、ポリイミドを使用すると、含有水分の低減が可能であるため、水分による有機化合物層の劣化を軽減できるので好ましい。また画素分離膜１４の構成材料として、黒色の絶縁性材料（例えば、ブラックマトリックス）を使用すると、画素分離膜１４における外光反射が低減できるので、表示装置の屋外視認性の観点で好ましい。
【００６６】
また、図示していないが、多色発光表示装置の構成部材である有機化合物層が酸素や水分と接触することを防止する目的で、必要に応じて、第３電極層１３の上方に保護層を設けてもよい。保護層の構成部材として、窒化シリコン、窒化酸化シリコン等の金属窒化物膜や、酸化タンタル等の金属酸化物膜、ダイヤモンド薄膜、フッ素樹脂等が挙げられる。また、ポリパラキシレン、ポリエチレン、シリコーン樹脂、ポリスチレン樹脂等の高分子膜、光硬化性樹脂等も保護層の構成材料として使用することができる。
【００６７】
さらに、上記保護層に加えて、気体不透過性フィルム、金属等により装置をカバーし、適当な封止樹脂により装置自体をパッケージングすることもできる。一方、防湿性を高めるために、保護層内に吸湿材を含有させてもよい。
【００６８】
尚、透明基板上に透明電極を形成し、その上に有機化合物層、反射電極を積層したボトムエミッション構成においても本発明を実施することは可能であり、特に限定されるものではない。ただし、ボトムエミッション構成の場合、光取り出し部である透明基板から最も離れた有機化合物層（反射電極に隣接する有機化合物層）に含まれる発光層が、燐光発光材料を有する必要がある。
【実施例】
【００６９】
以下、実施例により本発明をさらに具体的に説明していくが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００７０】
［実施例１］
図１に示される３層積層型の多色発光表示装置を以下に示す方法で作製した。
【００７１】
ガラス基板（基材３）上に、低温ポリシリコンからなるＴＦＴ駆動回路４を形成した後、その上にアクリル樹脂からなる平坦化膜５を形成することでＴＦＴ駆動回路付基板（基板２）を作製した。
【００７２】
次に、このＴＦＴ駆動回路付基板上に、スパッタリング法により、銀合金（ＡｇＰｄＣｕ）を成膜し下部反射電極１０を形成した。このとき下部反射電極１０の膜厚を約１００ｎｍとした。次に、ウエットエッチング法により、下部反射電極１０のパターニングを行った。次に、下部反射電極１０ａ上に、スパッタリング法により、ＩＴＯを成膜し透明導電膜１０ｂを形成した。このとき透明導電膜１０ｂの膜厚を１００ｎｍとした。次に、ウエットエッチング法により透明導電膜１０ｂのパターニングを行った。尚、下部反射電極１０ａ及び透明導電膜１０ｂは陽極（下部電極１０）として機能する。
【００７３】
次に、基板２上に、スリットコーター法により、アクリル樹脂（商品名：ＪＳＲ社製オプトマー）を成膜し、ウエットエッチング法でパターニングを行うことにより、先程形成した陽極を画素単位で分離する画素分離膜１４を形成した。このとき画素分離膜１４の膜厚は２μｍであり、この画素分離膜１４によって分割される画素のサイズは３インチであった。次に、画素分離膜１４まで形成されている基板をイソプロピルアルコール（ＩＰＡ）で超音波洗浄し、次いで、煮沸洗浄後乾燥した。さらに、ＵＶ／オゾン洗浄を行った。
【００７４】
次に、透明導電膜１０ｂ上に、真空蒸着法により、以下に示す層を順次形成し第１有機化合物層１１０を形成した。
【００７５】
具体的には、まず下記に示される化合物［Ｉ］を成膜し、第１ホール注入・輸送層１１１を形成した。このとき第１ホール注入・輸送層１１１の膜厚は１４６ｎｍとし、真空を１×１０-4Ｐａとし、蒸着レートを０．３ｎｍ／ｓｅｃとした。尚、第１ホール注入・輸送層１１１の膜厚は各画素において一律同じになるように設定した。
【００７６】
【化５】
2010033985.tif 000010
【００７７】
次に、下記に示されるＣＢＰと、燐光発光材料である下記に示されるＩｒ（ｐｉｑ）3とを、重量比が８８：１２となるように共蒸着して、第１発光層１１２を形成した。このとき第１発光層１１２の膜厚を２５ｎｍとした。尚、第１発光層１１２は赤色発色を示し、その膜厚は各画素において一律同じになるように設定した。
【００７８】
【化６】
2010033985.tif 000011
【００７９】
次に、バソフェナントロリン（Ｂｐｈｅｎ）を成膜し第１電子輸送層１１３を形成した。このとき第１電子輸送層１１３の膜厚を２０ｎｍとし、蒸着時の真空度を１×１０-4Ｐａとし、成膜速度を０．３ｎｍ／ｓｅｃとした。
【００８０】
次に、ＢｐｈｅｎとＣｓ2ＣＯ3とを、重量比が９０：１０となるように共蒸着して、第１電子注入層１１４を形成した。このとき第１電子注入層１１４の膜厚を２４ｎｍとし、蒸着時の真空度を３×１０-4Ｐａとし、成膜速度を０．２ｎｍ／ｓｅｃとした。
【００８１】
次に、第１電子注入層１１４まで形成した基板を、真空を破ることなしにスパッタ装置に移動させた後、第１電子注入層１１４上に、スパッタ法により、ＩＴＯを成膜し第２電極層１１を形成した。このとき第１電極層１１の膜厚を４９ｎｍとした。
【００８２】
次に、第１電極層１１まで形成した基板を、再び真空を破ることなしに蒸着装置に移動させた後、第１電極層１１上に、真空蒸着法により、第２有機化合物層１２０を形成した。
【００８３】
具体的には、まず第１ホール注入・輸送層１１１の構成材料である化合物［Ｉ］を第１ホール注入・輸送層１１１と同一の条件にて成膜し、第２ホール注入・輸送層１２１を形成した。このとき第２ホール注入・輸送層１２１の膜厚を１０５ｎｍとした。
【００８４】
次に、ホストであるＡｌｑ3と、ドーパントであり蛍光発光材料であるクマリン６とを、重量比が９９：１となるように共蒸着して、第２発光層１２２を形成した。このとき第２発光層１２２の膜厚を３７ｎｍとした。尚、第２発光層１２２は緑色発色を示す。
【００８５】
次に、第１電子輸送層１１３の構成材料であるＢｐｈｅｎを第１電子輸送層１１３と同一の条件にて成膜し、第２電子輸送層１２３を形成した。このとき第２電子輸送層１２３の膜厚を２０ｎｍとした。
【００８６】
次に、第１電子注入層１１４の構成材料であるＢｐｈｅｎとＣｓ2ＣＯ3とからなる混合材料を、第１電子注入層１１４と同一の条件にて成膜し、第２電子注入層１２４を形成した。このとき第２電子注入層１２４の膜厚を２０ｎｍとした。
【００８７】
次に、第２電子注入層１２４まで形成した基板を、真空を破ること無しにスパッタ装置に移動させた後、第２電子注入層１２４上に、スパッタ法により、ＩＴＯを成膜し第２電極層１２を形成した。このとき第２電極層１２の膜厚を４５ｎｍとした。
【００８８】
次に、第２電極層１２まで形成した基板を、再び真空を破ることなしに蒸着装置に移動させた後、第２電極層１２上に、真空蒸着法により、第３有機化合物層１３０を形成した。
【００８９】
具体的には、まず第１ホール注入・輸送層１１１の構成材料である化合物［Ｉ］を第１ホール注入・輸送層１１１と同一の条件にて成膜し、第３ホール注入・輸送層１３１を形成した。このとき第３ホール注入・輸送層１３１の膜厚を５５ｎｍとした。
【００９０】
次に、ホストである下記に示される化合物［ＩＩ］と、ドーパントであり蛍光発光材料である下記に示される化合物［ＩＩＩ］とを、重量比が８０：２０となるように共蒸着して、第３発光層１３２を形成した。このとき第３発光層１３２の膜厚を３５ｎｍとし、蒸着時の真空度を１×１０-4Ｐａとし、成膜速度を０．１ｎｍ／ｓｅｃとした。尚、第３発光層１３２は青色発色を示す。
【００９１】
【化７】
2010033985.tif 000012
【００９２】
次に、第１電子輸送層１１３の構成材料であるＢｐｈｅｎを第１電子輸送層１１３と同一の条件にて成膜し、第３電子輸送層１３３を形成した。このとき第３電子輸送層１３３の膜厚を２０ｎｍとした。
【００９３】
次に、第１電子注入層１１４の構成材料であるＢｐｈｅｎとＣｓ2ＣＯ3とからなる混合材料を、第１電子注入層１１４と同一の条件にて成膜し、第３電子注入層１３４を形成した。このとき第２電子注入層１２４の膜厚を２５ｎｍとした。
【００９４】
次に、第３電子注入層１３４まで形成した基板を、真空を破ること無しにスパッタ装置に移動させた後、第３電子注入層１３４上に、スパッタ法により、ＩＴＯを成膜し第３電極層１３を形成した。このとき第３電極層１３の膜厚を５６ｎｍとした。以上に示す方法により多色発光表示装置を得た。
【００９５】
得られた多色発光表示装置について各有機化合物層の評価を行った。評価方法を以下に示す。
（１）色度座標
分光放射計により評価した。
（２）発光効率
輝度計及び電流計により評価した。
【００９６】
上記評価方法により行った評価の結果を下記表４に示す。尚、表４に示されている消費電力とは、各色における発光効率及び色度座標の評価結果から、輝度１００ｃｄ／ｍ2の白色（色温度６５００ｋ）を表示させた場合に必要となる電力を見積もった結果を示すものである。
【００９７】
【表４】
2010033985.tif 000013
【００９８】
表４に示されるように、本実施例の多色発光表示装置は、良好な発光特性を示した。
【００９９】
［比較例１］
実施例１において、第１発光層１１２の構成材料をＣＢＰ及び化合物［ＩＩＩ］とした（重量混合比は、［ＣＢＰ］：［化合物［ＩＩＩ］］＝８８：１２である。）。また、第３発光層１３２の構成材料を化合物［ＩＩ］及びＩｒ（ｐｉｑ）3とした（重量混合比は、［化合物［ＩＩ］］：［Ｉｒ（ｐｉｑ）3］＝８０：２０である。）。これらを除いては、実施例１と同様の方法により多色発光表示装置を作製した。
【０１００】
得られた多色発光表示装置について実施例１と同様に評価した。結果を表５に示す。
【０１０１】
【表５】
2010033985.tif 000014
【０１０２】
［比較例２］
実施例１において、第１発光層１１２の構成材料を、ホストであるＡｌｑ3及び発光性化合物であるＤＣＭ［４−（ｄｉｃｙａｎｏｍｅｔｈｙｌｅｎｅ）−２−ｍｅｔｈｙｌ−６（ｐ−ｄｉｍｅｔｈｙｌａｍｉｎｏｓｔｙｒｙｌ）−４Ｈ−ｐｙｒａｎ］とした。また第１発光層１１２の構成材料の重量混合比を、［Ａｌｑ3］：［ＤＣＭ］＝９９：１とした。これらを除いては、実施例１と同様の方法により多色発光表示装置を作製した。
【０１０３】
得られた多色発光表示装置について実施例１と同様に評価した。結果を表６に示す。
【０１０４】
【表６】
2010033985.tif 000015
【０１０５】
表４及び表５より、実施例１の多色発光表示装置と比較例１の多色発光表示装置とを比較すると、実施例１の多色発光表示装置の方が駆動時の消費電力を小さくすることがわかった。即ち、装置の発光取り出し部（第３電極１３側）から最も離れている第１発光層１１２に燐光発光材料を含ませることで、第１発光層に蛍光材料を含ませた場合と比べて駆動時の消費電力を０．７２倍に引き下げることが可能となった。これにより、多色発光表示装置の駆動消費電力を低減させるには、燐光発光材料を、装置の発光取り出し部から最も離れている有機化合物層に含まれる発光層の構成材料にすることが有効であることが確認できた。
【０１０６】
［実施例２］
実施例１において、第３発光層１３２の構成材料を変更した。具体的には、第３発光層のホストとしてＣＤＢＰ［４，４０−Ｂｉｓ（９−ｃａｒｂａｚｏｌｙｌ）−２，２０−ｄｉｍｅｔｈｙｌ−ｂｉｐｈｅｎｙｌ］を使用した。また、ドーパントとして青色燐光発光性化合物Ｆｉｒｐｉｃ［Ｉｒｉｄｉｕｍ（ＩＩＩ）ｂｉｓ［（４，６−ｄｉ−ｆｌｕｏｒｏｐｈｅｎｙ）−ｐｙｒｉｄｉｎａｔｏ−Ｎ，Ｃ20］ｐｉｃｏｌｉｎａｔｅ］を使用した。またＣＤＢＰとＦｉｒｐｉｃとの重量混合比を［ＣＤＢＰ］：［Ｆｉｒｐｉｃ］＝９７：３とした。これらを除いては、実施例１と同様の方法により多色発光表示装置を作製した。
【０１０７】
得られた多色発光表示装置について実施例１と同様に評価した。結果を表７に示す。
【０１０８】
【表７】
2010033985.tif 000016
【０１０９】
表７に示すように、実施例２の多色発光表示装置は、第３発光層１３２に青色の燐光発光材料が含まれているため、実施例１の表示装置に比べて、駆動消費電力が０．７５倍に引き下げられた。このように、多色発光表示装置の内部における吸収損失が最も大きい青色発光を発光効率が高い燐光発光材料により発光させることで、多色発光表示装置の駆動消費電力を大幅に低減できることが確認された。
【０１１０】
［実施例３］
実施例２において、第２発光層１２２の構成材料を、ホストであるＣＢＰ、及び緑色の燐光発光性化合物であるＩｒ（ｐｐｙ）3[ｆａｃ  ｔｒｉｓ−２−ｐｈｅｎｙｌｐｙｒｉｄｉｎｅ  ｉｒｉｄｉｕｍ] とした。またＣＢＰとＩｒ（ｐｐｙ）3との重量混合比を［ＣＢＰ］：［Ｉｒ（ｐｐｙ）3］＝９３：７とした。共蒸着（重量比９３：７）した。これらを除いては、実施例２と同様の方法により多色発光表示装置を作製した。
【０１１１】
得られた多色発光表示装置について実施例１と同様に評価した。結果を表８に示す。
【０１１２】
【表８】
2010033985.tif 000017
【０１１３】
本実施例の多色発光表示装置のように、多色発光表示装置を構成する全ての有機化合物層に含まれる各発光層にそれぞれ燐光材料が含まれているため、多色発光表示装置を駆動した時の消費電力を最も低減できることが確認された。
【図面の簡単な説明】
【０１１４】
【図１】本発明の多色発光表示装置における一実施形態を示す概略断面図である。
【図２】積層型の多色発光表示装置の構成部材である中間電極層であるＩＴＯ透明導電膜（膜厚１００ｎｍ）の吸収スペクトルを示す図である。
【図３】第１発光層１１２、第２発光層１２２及び第３発光層１３２からそれぞれ生じた光が、表示装置の外部へ放出するまでに生じた吸収損失を波長ごとに計算した結果を示すグラフである。
【符号の説明】
【０１１５】
１  多色発光表示装置
２  基板
３  ＴＦＴ駆動回路
４  平坦化膜
５  コンタクトホール
１０  下部電極（陽極）
１０ａ  下部反射電極
１０ｂ  透明導電膜
１１  第１電極層
１１０  第１有機化合物層
１１１  第１ホール注入・輸送層
１１２  第１発光層
１１３  第１電子輸送層
１１４  第１電子注入層
１２  第２電極層
１２０  第２有機化合物層
１２１  第２ホール注入・輸送層
１２２  第２発光層
１２３  第２電子輸送層
１２４  第２電子注入層
１３  第３電極層
１３０  第３有機化合物層
１３１  第３ホール注入・輸送層
１３２  第３発光層
１３３  第３電子輸送層
１３４  第３電子注入層
１４  画素分離膜
【図１】
2010033985.tif 000018
【図２】
2010033985.tif 000019
【図３】
2010033985.tif 000020